i
PENGARUH WAKTU FERMENTASI DAN KONSENTRASI RAGI TERHADAP KADAR ALKOHOL HASIL FERMENTASI AIR KELAPA (SEBAGAI ALTERNATIF SUMBER BELAJAR SMA PADA MATERI POKOK MAKROMOLEKUL)
SKRIPSI Diajukan Kepada Program Studi Pendidikan Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta Untuk Memenuhi sebagian Dari Syarat –Syarat Guna memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Sains ( S.Pd.Si )
Oleh : SUKARMAN NIM : 03440423
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA YOGYAKARTA 2008
i
ii
ii
iii
iii
iv
iv
v
v
vi
MOTTO
“Dan Katakanlah: "Bekerjalah kamu, maka Allah dan Rasul-Nya serta orangorang mukmin akan melihat pekerjaanmu itu, dan kamu akan dikembalikan kepada (Allah) yang Mengetahui akan yang ghaib dan yang nyata, lalu diberitakan-Nya kepada kamu apa yang telah kamu kerjakan”. (QS. At-Taubah : 105)∗
∗
Departemen Agama RI, Al-Qur’an dan Terjemahnya, (Bandung: CV. Diponegoro, 2000), hlm. 162.
vi
vii
PERSEMBAHAN
Skripsi ini kupersembahkan kepada:
Almamaterku Tercinta Program Studi Pendidikan Kimia Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta.
vii
viii
KATA PENGANTAR
,ْـﻔﹸﺴِﻨﺎﹶﺭِ ﺍﻧﻭﺮ ﺷﺫﹸ ﺑﺎِﷲ ﻣِﻦﻮﻌﻧ ﻭ,ﻩﻔِﺮﻐﺘﺴ ﻧ ﻭ,ﻪـﻨﻌِﻴﺘﺴﻧ ﻭ,ﻩﺪﻤـﺤ ﷲِ ﻧﺪﻤِﺍﻥﱠ ﺍﻟﹾﺤ ﺪﻬﺸ ﻧ ﻭ, ﻟﹶﻪﻠِﻞِ ﻓﹶﻼﹶ ﻫﺎﹶﺩِﻱﻳﻀ ﻦﻣ ﻭ,ﻀِﻞﱠ ﻟﹶﻪﺪِﻩِ ﺍﷲُ ﻓﹶﻼﹶ ﻣﻳﻬ ﻦ ﻣ,ﺎﻟِﻨﺎﹶﻤـﺌﺎﹶﺕِ ﺍﹶﻋﻴ ﺳﻣِﻦﻭ ﻞﱢ ﺻﻢ ﺍﹶﻟﻠﱠﻬ,ﻟﹸﻪﻮﺳ ﺭ ﻭﻩﺪﺒﺍ ﻋﺪﻤﺤ ﺍﹶﻥﱠ ﻣﺪﻬﺸﻧ ﻭ, ﻟﹶﻪﻳﻚِﺮ ﻻﹶ ﺷﻩﺪﺣ ﺍِﻻﱠ ﺍﷲُ ﻭﺍﹶﻥﹾ ﻻﹶ ﺍِﻟﹶﻪ ﺎ ﺑﻌﺪﻩ ﺍﻣ.ﺪﻤﺤﺎ ﻣﺪِﻧﻴﻠﹶﻰ ﺳﻋ Segala puji bagi Allah, Rabb penguasa dan penggenggam alam semesta. Tiada daya dan kekuatan dalam jasad ini sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini kecuali atas karunia-Nya. Penyusunan skripsi ini dimaksudkan untuk memenuhi sebagian persyaratan untuk menyelesaikan studi akhir guna memperoleh gelar Sarjana Pendidikan Sains Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta. Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini tidak akan terwujud tanpa adanya bantuan, bimbingan dan dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati pada kesempatan yang baik ini penulis mengucapkan rasa terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada: 1. Ibu Dra. Meizer S.N, M.Si., selaku Dekan Fakultas Sainstek UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. 2. Bapak Khamidinal, M.Si, selaku Ketua Program Studi Pendidikan Kimia. 3. Ibu Das Salirawati, M.Si., selaku pembimbing yang telah meluangkan waktu dan memberikan bimbingan dalam penulisan skripsi ini.
viii
ix
4. Ibu Susy Yunita Prabawati, M.Si, selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan bimbingan selama kuliah 5. Bapak/Ibu Dosen Fakultas Sainstek yang telah memberikan ilmunya kepada penulis. 6. Tidak lupa kepada ibuku tercinta juga kakakku (mulyono, gunawan, gunadi) yang selalu memberikan motivasi dan doanya. Simbok anakmu lulus! 7. Teman-teman pendidikan kimia angkatan 2003. Terima kasih atas semua kenangannya. 8. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dalam penyusunan skripsi ini. Semoga amal dan kebaikannya akan mendapatkan imbalan yang pantas dari Allah SWT, amiin. Selain itu, penulis menyadari sepenuhnya apa yang tertuang dalam skripsi ini masih banyak kekurangan dan kelemahan. Untuk itu, penulis membuka diri untuk mendapat saran, kritikan, dan masukan untuk lebih menyempurnakan skripsi ini. Akhirnya, penulis berdo’a kepada Allah SWT semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat kepada penulis khususnya dan para pembaca pada umumnya.
Yogyakarta, Juli 2008 Penulis
Sukarman
ix
x
DAFTAR ISI Halaman
HALAMAN JUDUL ............................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI................................................................ ii HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI .............................................................. iii HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................. v HALAMAN MOTTO ........................................................................................... vi HALAMAN PERSEMBAHAN .......................................................................... vii KATA PENGANTAR ....................................................................................... viii DAFTAR ISI ......................................................................................................... x DAFTAR TABEL ................................................................................................ xii DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiii DAFTAR GRAFIK ............................................................................................ xiv ABSTRAK......................................................................................................... Bab I
xv
: PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ................................................................... 1 B. Identifikasi Masalah ......................................................................... 5 C. Pembatasan Masalah ........................................................................ 6 D. Perumusan Masalah .......................................................................... 6 E. Tujuan Penelitian ............................................................................... 7 F. Manfaat Penelitian ............................................................................. 7
Bab II
: KERANGKA TEORI A. Kajian Keilmuan ............................................................................... 8 B. Kajian Kependidikan ....................................................................... 25 C. Penelitian yang Relevan …………………………………….......... 35 D. Kerangka Berpikir ……………………………………………...... 36 E. Hipotesis Penelitian ......................................................................... 37
Bab III : METODE PENELITIAN A. Desain Penelitian ............................................................................. 38
x
xi
B. Populasi, Sampel,dan Teknik Pengambilan Sampel ....................... 38 C. Variabel Penelitian .......................................................................... 38 D. Instrumen Penelitian ……………………………………………… 39 E. Prosedur Penelitian ……………………………………………….. 40 F. Analisis Data Penelitian ................................................................... 45 Bab IV : HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian ............................................................................... 48 1. Hasil Penentuan Panjang Gelombang Maksimum ………… 48 2. Hasil Penentuan Kurva Larutan Alkohol Standar.................... 48 3. Hasil Analisis Kualitatif ........................................................... 50 4. Hasil Analisis Kuantitatif ......................................................... 50 5. Hasil Uji Statistik ..................................................................... 50 B. Pembahasan .................................................................................... 54 1. Analisis Kimia .......................................................................... 54 a.
Penentuan Panjang Gelombang Maksimum .....................54
b.
Penentuan Kurva Larutan Alkohol Standar ......................54
c.
Proses Fermentasi Air Kelapa Hijau ................................ 56
d.
Analisis Kualitatif ............................................................ 59
e.
Analisis Kuntitatif ............................................................ 59
f.
Uji Statistik ...................................................................... 61
2. Analisis kependidikan .............................................................. 63 Bab V
: PENUTUP A. Kesimpulan ..................................................................................... 77 B. Saran ............................................................................................... 77
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 78 LAMPIRAN ..........................................................................................................80
xi
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Komposisi Air Kelapa ........................................................................... 14 Tabel 2. Daftar Panjang Gelombang Sinar Tampak ........................................... 24 Tabel 3. Rangkuman Rumus-rumus Analisis Regresi ........................................ 44 Tabel 4. Perhitungan ANAVA-AB .................................................................... .45 Tabel 5. Panjang Gelombang Maksimum Larutan Alkohol ............................... 48 Tabel 6. Absorbansi Larutan Alkohol Standar .................................................... 49 Tabel 7. Kadar Alkohol Hasil Fermentasi Air Kelapa ........................................ 50 Tabel 8. Ringkasan ANAV-AB .......................................................................... 51 Tabel 9. Perhitungan Uji Lanjut ......................................................................... 52 Tabel 10. Rancangan Pelaksanaan Kegiatan Belajar-Mengajar ........................... 75
xii
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data Penelitian ..................................................................................80 Lampiran 2. Perhitungan Kadar Alkohol ..............................................................82 Lampiran 3. Perhitungan ANAVA-AB ............................................................... 84 Lampiran 4. Perhitungan Uji Lanjut .................................................................... 87 Lampiran 5. Rancangan Pembelajaran .................................................................89 Lampiran 6. Lembar Kerja Kegiatan Siswa ........................................................ 91 Lampiran 7. Tabel R ...........................................................................................94 Lampiran 8. Tabel F 5% ......................................................................................95 Lampiran 9. Nilai Distribusi t .............................................................................96
xiii
xiv
DAFTAR GRAFIK
Grafik 1. Kurva Kalibrasi Alkohol Standar ..........................................................49 Grafik 2. Kadar Alkohol Hasil Fermentasi Air Kelapa ...................................... 60
xiv
xv
PENGARUH WAKTU FERMENTASI DAN KONSENTRASI RAGI TERHADAP KADAR ALKOHOL HASIL FERMENTASI AIR KELAPA (SEBAGAI ALTERNATIF SUMBER BELAJAR SMA PADA MATERI POKOK MAKROMOLEKKUL) Oleh : Sukarman NIM. 03440423 Pembimbing : Das Salirawati, M.Si.
ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya pengaruh waktu fermentasi dan konsentrasi ragi terhadap kadar alkohol yang dihasilkan dari fermentasi air kelapa. Populasi dalam penelitian ini adalah air kelapa hijau, sedangkan sampel diambil dari beberapa pohon kelapa di kebun Bapak Sugiyo yang ada di Dusun Jenon, Desa Ngandong, Kecamatan Gantiwarno, Kabupaten Klaten secara random sampling. Waktu fermentasi yang digunakan adalah 3, 4, 5, dan 6 hari. Sedangkan sebagai inokulan menggunakan jenis ragi roti dengan konsentrasi 0,1; 0,2; 0,3 g/l. Analisis kualitatif alkohol menggunakan reaksi oksidasi. Uji kuantitatif alkohol menggunakan spektrofotometer dengan metode Micro Conway Diffusion. Uji kualitatif menunjukkan bahwa hasil fermentasi air kelapa mengandung alkohol. Hasil uji statistik dengan ANAVA-AB menunjukkan adanya perbedaan kadar alkohol hasil fermentasi air kelapa hijau dalam berbagai variasi waktu fermentasi, variasi konsentrasi ragi, dan interaksi keduanya dengan harga Fhitung berturut-turut 768,0476 (Ftabel = 3,01), 4,9642 (Ftabel = 3,403), dan 7,0833 (Ftabel = 2,51).
Kata Kunci: Alkohol, Fermentasi air kelapa, dan sumber belajar
xv
1
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Kelapa merupakan jenis tanaman yang sangat populer di dunia. Tanaman keras ini banyak sekali kegunaannya. Secara faktual telah terbukti bahwa tanaman kelapa mempunyai arti dan peranan penting bagi kehidupan serta perekonomian Indonesia dan juga beberapa negara lain. Komoditi ini telah dimanfaatkan, baik untuk konsumsi lokal maupun kegiatan yang memiliki nilai ekonomis, mulai dari tingkat desa, nasional, sampai internasional. Kelapa merupakan jenis tanaman yang serba guna karena semua bagian tanaman ini dapat dimanfaatkan untuk bermacam keperluan, mulai dari akar, batang, daun, dan buahnya. Meskipun demikian, tujuan utama dari penanaman kelapa adalah untuk diambil buahnya. Seperti diketahui di dalam buah kelapa terdapat air kelapa. Selama ini masyarakat hanya memanfaatkan air kelapa sebagai minuman segar atau dibuat nata de coco. Seringkali air kelapa hanya dibuang, baik ke sungai atau ke parit. Sebagai akibat pembuangan ini dapat terbentuk endapan berwarna hitam dan berbau tajam yang tidak sedap. Apabila air kelapa dalam jumlah besar masuk ke sawah, dapat mengakibatkan pertumbuhan yang tidak normal pada tanaman padi, yaitu tanaman padi tumbuh tinggi dan bulir padinya sedikit.1
1
L. Suhardiyono, Tanaman kelapa budidaya dan pemanfaatannya (Yogyakarta : kanisius,1988), hlm.160
1
2
Oleh karena dampaknya yang kurang baik bagi lingkungan bila dibuang, maka perlu dipikirkan cara untuk memanfaatkan air kelapa agar tidak terbuang sia-sia. Salah satunya, air kelapa dapat diolah secara fermentasi menjadi alkohol (etanol) dengan bantuan mikroorganisme sehingga memiliki nilai jual yang relatif baik. Semua fermentasi menggunakan karbohidrat sebagai bahan bakunya dengan aktivitas mikroorganisme yang menghasilkan alkohol. Dalam fermentasi air kelapa ini, proses fermentasi dilakukan dengan menambahkan suatu inokulan yang dikenal sebagai ragi. Setiap jenis ragi mengandung mikroba, antara lain saccharomyces, rizhopus, dan aspergillus dengan jumlah yang berbeda. Kadar ragi yang digunakan dalam fermentasi juga berpengaruh terhadap hasil fermentasi. Adapun aktivitas mikroorganisme tergantung pada kandungan air, pH, suhu, komposisi bahan dasar, dan adanya zat-zat yang bersifat sebagai pendukung.2 Waktu fermentasi juga berpengaruh terhadap hasil fermentasi. Semakin lama waktu fermentasi, maka kadar alkohol (etanol) semakin tinggi. Namun demikian, bila fermentasi berlangsung terlalu lama akan dihasilkan asam laktat atau asam asetat. Bahan yang mengandung monosakarida (misal glukosa) dapat langsung difermentasi, tetapi disakarida, pati ataupun karbohidrat komplek harus dihidrolisis terlebih dahulu menjadi komponen yang lebih sederhana (monosakarida). Air kelapa mengandung sukrosa, sehingga harus dihidrolisis
2
Kapti Rahayu.K dan Slamet Sudarmaji, Mikrobiologi Pangan (Yogyakarta : PAU Pangan dan Gizi, 1989), hlm. 259
2
3
terlebih dahulu untuk memperoleh monosakarida. Adapun reaksi hidrolisis dapat ditulis : n(C12H22O11) + n(H2O)
n(C6H12O6)
Terbentuknya glukosa berarti proses pendahuluan telah berakhir dan dihasilkan monosakarida yang dapat langsung difermentasi.3 Tahap selanjutnya adalah pemecahan gula menjadi alkohol yang dilakukan oleh enzim yang terdapat dalam khamir, melalui proses glikolisis, dimana gula diubah menjadi asam piruvat yang selanjutnya diubah menjadi etil alkohol. Oleh karena itu, agar proses fermentasi menghasilkan alkohol, harus diusahakan fermentasi terhenti pada pembentukan etil alkohol, sebab jika proses fermentasi berlanjut etil alkohol diubah menjadi asam laktat atau asam asetat. Reaksinya sebagai berikut : C6H12O6 Glukosa
ragi zymase
CH3-CH2-OH + CO2 Etanol
CH3-CHOH-COOH Asam Laktat oksidasi
CH3-CH2-OH Etanol
2C2H5OH + 2CO2 Etanol
C2H5COOH Asam asetat (etil asetat)
Selama fermentasi suhu diusahakan sekitar 24,4 - 26,7oC. Bila suhu mendekati 37,8 oC fermentasi masih berlangsung normal dan pada suhu sekitar 40oC fermentasi dapat berhenti.4 Alkohol dapat digunakan sebagai pelarut dalam proses-proses reaksi kimia, bahan desinfektasi pada alat-alat kesehatan, bahan untuk sanitasi alat3 E. Gumbira Said, Bioindustri Penerapan Teknologi Fermentasi (Mediyatama Sarana Perkasa, 1987), hlm. 264-265 4 Saripah Hudaya, Dasar-dasar Pengawetan (Jakarta : Departemen P dan K, 1982), hlm 91
3
4
alat pengolahan pangan, ditambahkan dalam berbagai macam kosmetik seperti parfum, astringent dan obat jerawat, bahkan dapat ditambahkan pula dalam berbagai minuman. Sukrosa sebagai disakarida yang terdapat dalam air kelapa dapat dijumpai dalam pembelajaran makromolekul, yaitu pada pembahasan karbohidrat di SMA. Oleh karena itu proses fermentasi air kelapa ini merupakan salah satu cara untuk menjelaskan berbagai hal dan reaksi yang berkaitan dengan karbohidrat. Seperti diketahui, belajar adalah suatu proses usaha yang dilakukan individu untuk memperoleh suatu perubahan tingkah laku yang relatif menetap, baik yang dapat diamati maupun yang tidak dapat diamati secara langsung, yang terjadi sebagai suatu hasil latihan atau pengalaman dalam interaksinya dengan lingkungan.5 Berdasarkan hal itu, maka bila siswa SMA diajari untuk melakukan fermentasi, diharapkan mereka memperoleh pengalaman belajar yang membantu pemahaman terhadap materi karbohidrat dengan lebih baik. Hal ini karena perubahan yang terjadi dalam proses belajar, diperoleh melalui pengamatan atau praktik yang dilakukan secara sengaja, dan mempunyai karakteristik tertentu. Pada penelitian ini akan dilakukan fermentasi air kelapa hingga menghasilkan alkohol. Oleh karena banyaknya ragi (enzim) yang digunakan dan lama (waktu) fermentasi berpengaruh terhadap banyaknya alkohol yang dihasilkan, maka pada penelitian ini akan dilakukan variasi konsentrasi ragi 5
Tim Penulisan Buku Psikologi Pendidkan, Psikologi Pendidikan, (Yogyakarta : UUP IKIP Yogyakarta, 1991), hlm.61
4
5
dan waktu fermentasi untuk melihat pengaruhnya terhadap jumlah alkohol yang dihasilkan. Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai alternatif sumber belajar kimia bagi siswa SMA pada Materi Pokok Makromolekul.
B. Identifikasi Masalah Masalah yang dapat diidentifikasi dalam penelitian ini antara lain : 1. Pohon kelapa dapat dimanfaatkan mulai dari akar, batang, daun, dan buahnya (daging dan air kelapa). 2. Menurut warna buah, kelapa dibedakan menjadi kelapa gading, hijau, dan jingga 3. Hasil fermentasi dapat berupa glukosa, alkohol, dan asam laktat. 4. Menurut jenisnya ragi dibagi menjadi ragi tempe, tape, dan roti 5. Faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah alkohol yang dihasilkan dalam fermentasi antara lain kandungan air, pH, suhu, komposisi bahan dasar, konsentrasi ragi, dan lama/waktu fermentasi 6. Analisis kualitatif alkohol dapat dilakukan dengan reaksi oksidasi dan iodoform. 7. Analisis kadar alkohol dapat dilakukan dengan metode asetilasi, kromatografi gas, titrasi iodometri, dan Micro Conway Diffusion dilanjutkan Spektrofotometri sinar tampak
5
6
C. Pembatasan Masalah Dalam penelitian ini diberikan batasan masalah sebagai berikut : 1. Bagian kelapa yang akan diteliti adalah air kelapa. 2. Sampel yang digunakan adalah jenis kelapa hijau yang terdapat di daerah Klaten 3. Zat yang akan diteliti sebagai hasil fermentasi adalah golongan alkohol (etanol). 4. Jenis ragi yang digunakan yaitu ragi roti. 5. Variasi waktu fermentasi yang digunakan adalah 3, 4 dan 5 hari. 6. Variasi konsentrasi ragi yang digunakan 10, 20, dan 30 % b/b 7. Analisis kualitatif alkohol dilakukan dengan reaksi oksidasi. 8. Penentuan kadar alkohol dilakukan menggunakan metode Micro Conway Diffusion dilanjutkan dengan Spektrofotometri sinar tampak
D. Rumusan masalah Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan di atas, maka dirumuskan masalah sebagai berikut : 1. Adakah perbedaan kadar alkohol hasil fermentasi air kelapa hijau pada berbagai variasi waktu fermentasi? 2. Adakah perbedaan kadar alkohol hasil fermentasi air kelapa hijau pada berbagai variasi konsentrasi ragi? 3. Adakah interaksi antara waktu fermentasi dan konsentrasi ragi terhadap kadar alkohol hasil fermentasi air kelapa hijau?
6
7
E. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui : 1. Ada tidaknya perbedaan kadar alkohol hasil fermentasi air kelapa hijau pada berbagai variasi waktu fermentasi. 2. Ada tidaknya perbedaan kadar alkohol hasil fermentasi air kelapa hijau pada berbagai variasi konsentrasi ragi. 3. Ada tidaknya interaksi antara waktu fermentasi dan konsentrasi ragi terhadap kadar alkohol hasil fermentasi air kelapa hijau.
F. Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi : 1. Mahasiswa Menambah khasanah ilmu pengetahuan khususnya bidang kimia, serta memberikan pengalaman secara empiris tentang fermentasi pembuatan alkohol 2. Masyarakat Memberikan tambahan informasi tentang pemanfaatan air kelapa. 3. Lembaga pendidikan Dapat digunakan sebagai masukan dalam melaksanakan kegiatan pembelajaran kimia di sekolah dan sebagai sumber alternatif belajar kimia siswa SMA pada Materi Pokok Makromolekul.
7
77
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 4. Ada perbedaan kadar alkohol hasil fermentasi air kelapa hijau pada berbagai variasi waktu fermentasi. 5. Ada perbedaan kadar alkohol hasil fermentasi air kelapa hijau pada berbagai variasi konsentrasi ragi. 6. Ada interaksi antara waktu fermentasi dan konsentrasi ragi terhadap kadar alkohol hasil fermentasi air kelapa hijau.
B. SARAN Setelah melakukan penelitian, ada beberapa saran sebagai berikut : 1. Perlu dilakukan penelitian tentang kadar alkohol hasil fermentasi dengan menggunakan ragi jenis lain. 2. Perlu dilakukan penelitian tentang kadar alkohol hasil fermentasi dengan menggunakan waktu fermentasi kurang dari 3 hari, sehingga ada kemungkinan pengaruh konsentrasi ragi cukup besar.
77
78
DAFTAR PUSTAKA AECT, 1982/1983, Materi Dasar Pendidikan Program Akta Mengajar V Buku IIIC Teknologi Intruksional, Jakarta : Dirjen Pendidikan Tinggi Departemen P dan K Anita Mardiana, 2001, Pengaruh Variasi Waktu Terhadap Kadar Etanol Hasil Fermentasi Beras Ketan Hitam, Yogyakarta : FMIPA UNY Albert L. Lehninger, 19 , Dasar-Dasar Biokimia, : Erlangga Anna Poedjiadi, 1994, Dasar-Dasar Biokimia, Jakarta : UI Pres Bambang Subali, 1991, Prosedur Pengembangan Hasil Kajian Sebagai Sumber Belajar, Bandung : Cakrawala Pendidikan Bukle K A dkk, 1987, Ilmu Pangan, Jakarta : UIP Eko Marwati Rahayuningsih, 2005, Pengaruh Variasi Jenis Ragi Dan Dosis Ragi Terhadap Kadar Glukosa Hasil Fermentasi Nasi Sisa, Yogyakarta : F MIPA UNY Fessenden-Fessenden, 1992, Kimia organik Jilid 1 Edisi Ketiga, Jakarta: Erlangga Gumbira Said. E, 1987, Bioindustri Penerapan Teknologi Fermentasi, Jakarta : Mediyatama Sarana Perkasa Harjono Sastrohamidjojo, 1991, Spektroskopi, Yogyakarta : Liberti Jhohar, 1987, Peningkatan Proses Belajar-Mengajar Siswa Melalui Pemanfaatan Sumber Belajar , Yogyakarta : IKIP Yogyakarta Kapti Rahayu.K, 1989, Mikrobiologi Pangan, Yogyakarta : PAU UGM Kapti Rahayu.K dan Slamet Sudarmaji, 1989, Mikrobiologi Pangan, Yogyakarta : PAU Pangan dan Gizi Moh Uzer Usman dan Lilis Setiawati, 1993, Upaya Optimalisasi Kegiatan Belajar-mengajar, Bandung : Remaja Rosdakarya Mudhoffir, 1992, Prinsip-Prinsip Pengelolaan Sumber Belajar, Bandung : Rosdakarya Muhibbin Syah, 1997, Psikologi Pendidikan Dengan Pendekatan Baru, Bandung : Remaja Rosdakarya
78
79
Oyon S dan Yusti L, 1998, Fermentasi Bahan Pangan Tradisional, Yogyakarta : PAU pangan dan gizi UGM Prowoto, 1984, Pemanfaatan Sumber Belajar Melalui Simplikasi dan Manipulasi, Yogyakarta: IKIP Respati, 1986, Kimia Organik, Jakarta: Bina Aksara Sarjono, Bambang haryono, 1983, Petunjuk Praktikum Pengendalian Proses dan Mutu Pengolahan Pertanian, Yogyakarta : PHP FTP UGM Saripah Hudaya, 1982, Dasar-dasar Pengawetan, Jakarta : Departemen P dan K Slamet Sudarmadji, dkk, 1996, Prosedur Analisis Untuk Bahan Makanan dan Pertanian,Yogyakarta : Liberti Srikandi F.dalam skripsi Sri Yulianti S, 1998, Studi Struktur Komunitas Khamir Pada beberapa jenis Media Penangkapan Dalam Rentang Waktu Tertentu Sebagai Alternatif Pengembangan LKS di SMU, Yogyakarta : F MIPA UNY Suhardiyono L, 1988, Tanaman kelapa budidaya dan pemanfaatannya, Yogyakarta : Kanisius Suhardiman P, 1994, Bertanam Kelapa Hibrida, Jakarta : Penebar Swadaya Sumar Hendayana,dkk, 1994, Kimia Analitik Instrumen, edisi Kesatu, Semarang : IKIP Semarang Press Sutardi 1981, Pemanfaatan Alam Sekitar Sebagai Sumber Belajar Anak SMP, Semarang : IKIP Semarang, Tabrani Rusyan dkk, 1989, Pendekatan Dalam Proses Belajar-Mengajar, Bandung : Remaja Rosdakarya Tim Penulisan Buku Psikologi Pendidkan, 1991, Psikologi Pendidikan, Yogyakarta : UUP IKIP Tony Luqman Luton, 1993, Tanaman sumber Pemanis, Swadaya
Jakarta : Penebar
Winarno F.G & Srikandi F, 1994, Biofermentasi dan Biosintesa protein, Bandung : Angkasa
79
80
Lampiran 1 DATA PENELITIAN A. Analisis kualitatif Sampel A1B1 A1B2 A1B3 A2B1 A2B2 A2B3 A3B1 A3B2 A3B3 A4B1 A4B2 A4B3
Pengamatan Larutan berwarna hijau kekuningan Larutan berwarna hijau kekuningan Larutan berwarna hijau kekuningan Larutan berwarna hijau kekuningan Larutan berwarna hijau kekuningan Larutan berwarna hijau kekuningan Larutan berwarna hijau kekuningan Larutan berwarna hijau kekuningan Larutan berwarna hijau kekuningan Larutan berwarna hijau kekuningan Larutan berwarna hijau kekuningan Larutan berwarna hijau kekuningan
B. Analisis kuantitatif 1. Penentuan panjang gelombang maksimum Panjang Gelombang (nm) 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490
Absorbansi 0,02 0,04 0,08 0,12 0,14 0,16 0,185 0,210 0,420 0,450 0,460 0,520 0,530 0,515 0,510
80
Hasil Positif Positif Positif Positif Positif Positif Positif Positif Positif Positif Positif Positif
81
2. Penentuan Kurva Kalibrasi Larutan Standar
KURVA KALIBRASI ALKOHOL STANDAR 0.5
Absorbansi
0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.1
0.25
0.5
0.75
1
Konsentrasi Alkohol
Konsentrasi (mg/ml) 0,00 0,1 0,25 0,50 0,75 1,0
Absorbansi 0,479 0,420 0,355 0,266 0,155 0,020
Berdasarkan perhitungan dengan menggunakan kalkulator diperoleh a = - 0,441
(nilai koefisien arah)
b = 0,4736
(nilai intersep)
r = 0,997
(nilai korelasi garis regresi)
Sehingga didapatkan persamaan garis regresi :
Y = aX + b Y = -0,441X + 0,4736 X = Y – 0,4736 - 0,441
81
82
Lampiran 2 PERHITUNGAN KADAR ALKOHOL
Dari persamaan : Y = - 0,441X + 0,4736 X = (Y – 0,4736) / -0,441
Y = Absorbansi X = Konsentrasi cuplikan
Kadar alkohol tiap 100 gram air kelapa C
= X . faktor pengenceran . 100% / 1000 = X . 100. 100% / 1000 ( untuk waktu fermentasi 5 hari dan 6 hari) = X . 50 . 100% / 1000 ( untuk waktu fermentasi 3 hari dan 4 hari)
Konsentrasi Waktu ragi fermentasi 0,1 3 hari
0,2
0,3
4 hari
0,1
0,2
0,3
5 hari
0,1
0,2
0,3
Absorbansi 0,19 0,20 0,19 0,15 0,155 0,15 0,13 0,13 0,13 0,04 0,041 0,042 0,05 0,0515 0,052 0,05 0,051 0,052 0,19 0,2 0,19 0,215 0,19 0,19 0,18 0,20 0,20
82
Konsentrasi cuplikan (X) 0,6430 0,6204 0,6430 0,7337 0,7224 0,7337 0,7791 0,7791 0,7791 0,9832 0,9809 0,9787 0,9605 0,9571 0,8820 0,9605 0,9583 0,8820 0,6430 0,6204 0,6430 0,5863 0,6430 0,6430 0,6657 0,6204 0,6204
Konsentrasi 100g air kelapa (C) 3,2154 3,1020 3,2154 3,6689 3,6122 3,6689 3,8957 3,8957 3,8957 4,916 4,9047 4,8934 4,8025 4,7857 4,7800 4,8025 4,7913 4,7800 6,4308 6,2040 6,4308 5,8634 6,4308 6,4308 6,6575 6,2040 6,2040
83
6 hari
0,1
0,218 0,219 0,220 0,224 0,226 0,229 0,220 0,221 0,220
0,2
0,3
0,5702 0,5680 0,5658 0,5876 0,5829 0,5758 0,5748 0,5725 0,5748
5,7029 5,6806 5,6583 5,8761 5,8290 5,7583 5,7482 5,7256 5,7482
STATISTIK DASAR HASIL FERMENTASI Konsentrasi ragi B1
∑X ∑X
A1 3 9,5328
Waktu fermentasi A2 A3 A4 3 3 3 14,7141 19,0656 17,0418
Total 12 60,3543
30,2999
72,1685
121,1999
96,8086
320,4769
X n ∑X
3,1776 3 10,95
4,9047 3 14,3682
6,3552 3 18,725
5,6806 3 17,4634
20,1181 12 61,5066
∑X
39,9696
68,8153
117,0898
101,6638
327,5385
X n ∑X
3,65 3 11,6871
4,7894 3 14,3738
6,2417 3 19,0655
5,8211 3 17,222
20,5022 12 62,3484
∑X
45,5294
68,8689
121,3015
98,8661
334,5659
X n ∑X
3,8957 9 32,1699
4,7913 9 43,4561
6,3552 9 56,8561
5,7407 9 51,7222
20,7829 36 184,2093
∑X
115,7989
209,8527
359,5912
297,3385
982,5813
10,7233
14,4854
18,9521
17,2424
61,4032
Statistik n 2
B2
B3
Total
X
2
2
2
83
84
Lampiran 3 PERHITUNGAN ANAVA AB
(∑ X T ) −
(∑ ) = ∑ X n
2
2
JKA
A
N
A
(184,2093) (32,1699) 2 + (43,4561) + (56,8561) + (51,7272 ) = 9 36 2
2
2
= 981,2949 – 942,5851 = 38,7098
(∑ X T ) −
(∑ ) = ∑ X n
2
2
JKB
B
N
B
=
(60,3543)2 + (61,5066 )2 + (62,3484)2 12
-
(184,2093)2 36
= 942,7519 – 942,5851 = 0,1668
(∑ ) = ∑ X n
2
JKAB
AB
(∑ X T ) - JK − 2
N
AB
A
- JKB
= 982,1758 – 38,7098 – 0,1668 = 0,714
(∑ X T ) −
2
JKT
=
∑XT
2
N
= 982,5813 – 942,5852 = 39,9961 JKd
= JKT – JKA – JKB – JKAB = 39,9961 – 38,7098 – 0,1668 – 0,714 = 0,4055
84
2
85
Perhitungan Derajat Kebebasan dbA
=a–1=4–1=3
dbB
=b–1=3–1=2
dbAB
= (a – 1)(b – 1) = 6
dbd
= N – ab = 36 – 12 = 24
dbT
= N – 1 = 36 – 1 = 35
Perhitungan Harga Derajat Kebebasan RJKA
= JKA : dbA
= 38,7098 : 3 = 12,9032
RJKB
= JKB – dbB
= 0,1668 : 2
RJKAB
= JKAB : dbAB = 0,714 : 6
RJKd
= JKd : dbd
= 0,0834 = 0,119
= 0,4055 : 24 = 0,0168
Perhitungan Harga F observasi (Fo) FoA
= RJKA : RJKd
= 12,9032 : 0,0168
= 768,0476
FoB
= RJKB : RJKd
= 0,0834 : 0,0168
= 4,9642
FoAB
= RJKAB : RJKd
= 0,119 : 0,0168
= 7,0833
RINGKASAN ANAVA AB Sumber variasi
JK
db
RJK
Fo
Waktu fermentasi (A)
38,7098
3
12,9032
768,0476
3,01
Konsentrasi ragi (B)
0,1668
2
0,0834
4,9642
3,34
Interaksi (AB)
0,714
6
0,119
7,0833
2,51
Dalam (d)
0,4055
24
0,0168
Total
35
85
Ft(5%)
86
Berdasarkan tabel tersebut diperoleh : 1. FoA>Ftabel dengan demikian Ho ditolak, artinya ada perbedaan kadar alkohol hasil fermentasi air kelapa hijau dengan menggunakan variasi waktu fermentasi 3, 4, 5, dan 6 hari. 2. FoB>Ftabel dengan demikian Ho ditolak, artinya ada perbedaan kadar alkohol hasil fermentasi air kalapa hijau dengan menggunakan variasi konsentrasi ragi 0,1, 0,2, 0,3 g/l 3. FoAB>Ftabel dengan Ho ditolak, artinya ada interaksi antara waktu fermentasi dan konsentrasi ragi terhadap kadar alkohol hasil fermentasi air kelapa hijau
86
87
Lampiran 4 Perhitungan Uji Lanjut Uji beda rerata dua kelompok Rumus : to =
X −X RJK (2 n ) 1
2
=
X −X 1
2
2 RJKd n
D
Sumber A1 x A2 A1 x A3 A1 x A4 A2 x A3 A2 x A4 A3 x A4 B1 x B2 B1 x B3 B2 x B3
X1 10,7233 10,7233 10,7233 14,4854 14,4854 18,9521 20,1181 20,1181 20,5022
X2 14,4854 18,9521 17,2424 18,9521 17,2424 17,2424 20,5022 20,7829 20,7829
n 9 9 9 9 9 9 12 12 12
to 61,5728 134,6775 106,6955 73,1047 45,1227 27,9819 6,2864 10,8805 4,5941
Uji rerata dua kelompok pada simple effect No 1
Letak A1
2
A2
3
A3
4
A4
5
B1
6
B2
Sumber B1xB2 B1xB3 B2xB3 B1xB2 B1xB3 B2xB3 B1xB2 B1xB3 B2xB3 B1xB2 B1xB3 B2xB3 A1xA2 A1xA3 A1xA4 A2xA3 A2xA4 A3xA4 A1xA2 A1xA3
n 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
87
X1 3,1176 3,1176 3,65 4,9047 4,9047 4,7894 6,3552 6,3552 6,2417 5,6806 5,6806 5,8211 3,1176 3,1176 3,1176 4,9047 4,9047 6,3552 3,65 3,65
X2 3,65 3,65 3,8957 4,7894 4,7913 4,7913 6,2417 6,3552 6,3552 5,8211 5,7407 5,7407 4,9047 6,3552 5,6806 6,3552 5,6806 5,6806 4,7894 6,2417
to 47,5357 69,4732 21,9375 10,2946 10,125 0,1696 10,1339 0 9,5982 12,5446 5,3660 7,1785 159,5625 289,0714 228,8392 129,5089 69,2767 60,2321 101,7321 231,4017
88
7
B3
A1xA4 A2xA3 A2xA4 A3xA4 A1xA2 A1xA3 A1xA4 A2xA3 A2xA4 A3xA4
3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
88
3,65 4,7894 4,7894 6,2417 3,8957 3,8957 3,8957 4,7913 4,7913 6,3552
5,8211 6,2417 5,8211 5,8211 4,7913 6,3552 5,7407 6,3552 5,7407 5,7407
193,8482 129,6696 92,1160 37,5535 79,9642 219,5982 164,7321 139,6334 84,7678 54,8660
89
RANCANGAN PEMBELAJARAN Mata Pelajaran
: Kimia
Materi Pokok
: Makromolekul
Uraian Materi Pokok : Reaksi hidrolisis disakarida dan polisakarida Kelas / semester
: XII / 2
Alokasi Waktu
: 45 menit (1 jam pelajaran)
1. Standar Kompetensi Memahami senyawa organik dan makromolekul, menentukan hasil reaksi dan mensintesa senyawa makromolekul serta kegunaannya. 2. Kompetensi Dasar Kompetensi
dasarnya
adalah
mendeskripsikan
struktur,
tatanama,
klasifikasi, sifat dan kegunaan makromolekul (polimer, karbohidrat, protein) 3. Indikator Menjelaskan reaksi hidrolisis disakarida dan polisakarida dengan enzim tertentu 4. Strategi / Langkah Pembelajaran No
Kegiatan Pembelajaran
Waktu
1
Membuka pelajaran
5’
2
Menyampaikan materi
15’
3
Pengarahan rencana percobaan
10’
4
Pembagian kelompok
10’
5
Menutup pelajaran
5’
89
90
5. Penilaian 1. Penilaian kegiatan kelompok 2. Penilaian presentasi 3. penilaian kemampuan tanya jawab 4. Penilaian sikap siswa
90
91
LEMBAR KEGIATAN SISWA Mata Pelajaran
: Kimia
Materi Pokok
: Makromolekul
Kelas
: XII
1. Standar Kompetensi Memahami senyawa organik dan makromolekul, menentukan hasil reaksi dan mensintesa senyawa makromolekul serta kegunaannya. 2. Kompetensi Dasar Kompetensi
dasarnya
klasifikasi, sifat
adalah
mendeskripsikan
struktur,
tatanama,
dan kegunaan makromolekul (polimer, karbohidrat,
protein) 3. Indikator Menjelaskan reaksi hidrolisis disakarida dan polisakarida dengan enzim tertentu 4. Judul Percobaan Fermentasi Air Kelapa 5. Tujuan Menentukan kadar alkohol hasil fermentasi air kelapa hijau dengan variasi waktu fermentasi dan variasi konsentrasi ragi 6. Alat dan Bahan 1. Alat-alat yang digunakan : a. Spektrofotometer
91
92
b. Micro Conway Diffusion c. Neraca analitik d. Botol fermentasi e. Peralatan teknis untuk penentuan kadar alkohol (etanol) dalam proses fermentasi 2. Bahan- bahan yang digunakan : 10. Air kelapa hijau 11. Gula pasir 12. Pupuk ZA 13. Ragi roti 14. Aquades 15. Kristal K2Cr2O7 16. Kristal K2CO3 17. Larutan H2SO4 pekat 18. Etanol absolute 7. Cara Kerja a. Mengambil air kelapa hijau masing-masing sebanyak 200 mL b. Menyaring lalu dimasukan dalam botol fermentasi yang sudah bersih atau disterilkan c. Menambahkan masing-masing 8 gr gula pasir d. Menambahkan ke dalam botol fermentasi masing-masing 0,2 gr pupuk ZA e. Mengaduk hingga homogen
92
93
f. Menambahkan ragi roti dengan konsentrasi masing-masing 0,1; 0,2; 0,3 g/l b/v dan disimpan ditempat yang aman agar tidak terjadi gangguan. g. Difermentasi masing-masing selama 3, 4, 5, 6 hari h. Kemudian dilanjutkan Uji kualitatif dan uji kuantitatif (bisa diujikan dilaboratorium lainnya bila perlalatan belum ada) i. Membuat laporan sementara dan resmi 8. Data Pengamatan Langkah Kerja
Pengamatan
Hasil
9. Kesimpulan 1. Kadar alkohol hasil fermentasi air kelapa hijau…… 2. 10. Evaluasi 1. Apakah pengertian fermentasi? 2. Jelaskan proses fermentasi! 3. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim! 4. Sebutkan sifat-sifat alkohol! 5. Tuliskan reaksi lanjut proses fermentasi! 11. Daftar Pustaka 1. Anna Poedjiadi, 1994, Dasar-Dasar Biokimia, Jakarta : UI Pres 2. Fessenden-Fessenden, 1992, Kimia organik Jilid 1 Edisi Ketiga, Jakarta: Erlangga
93
94
94
95
95
96
96
97
CURRICULUM VITAE
Nama
: Sukarman
Nama panggilan
: Arman
Kelahiran
: Klaten, 3 Maret 1981
Jenis kelamin
: Laki-laki
Agama
: Islam
Alamat
: Jenon, Rt/Rw 01/01, Desa Ngandong, Kecamatan Gantiwarno, Kabupaten Klaten, Jawa Tengah
Nama Orang tua Ibu
: Katugiyem
Ayah
: Sudibyo (Alm)
Pendidikan
:
1. TK Pertiwi Ngandong
Lulus tahun 1987
2. SD N Ngandong 1
Lulus tahun 1994
3. SMP N 1 Gantiwarno
Lulus tahun 1997
4. SMK N 2 Depok Yogyakarta. (STM Pembangunan) Jur. Kimia Industri
Lulus tahun 2001
5. UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta (Jur. Pendidikan Kimia)
Angkatan tahun 2003
97
